电气自动化设备应用中干扰和屏蔽研究

张大义

【摘  要】在现代企业发展过程中，电气自动化设备应用十分广泛，其具有高精度、高效率、高准确度等特点。为了确保生产顺利进行，作为设备维修部门，及时维修维护设备，使故障设备尽快恢复正常，是每个维修人员都向往的美好愿望，这就对维修人员的技能水平有着很高的要求。设备的抗干扰问题，具有偶发、隐蔽、无规律等特点，经常困扰着我们，也严重影响了设备的稳定性，必须引起重视。

【关键词】电气自动化设备;干扰;屏蔽

引言

在我国工业发展中，自动化与智能技术的作用非凡，自动化技术是我国新中国得到发展以来的结晶，在实际工作环节影响着设备的工作效率，影响着整个工程的质量和完工情况。在不久的将来，自动化设备应用于工业行业，将会普及到各个领域，自动化设备的功能决定了未来中国工业领域发展的广阔天地。但不可避免的是，使用电气自动化控制设备，容易产生来自各种因素方面的营养，电气自动化控制非常容易受到干扰，长久以往，容易阻碍整个工作流程的工作效率，进而影响企业的发展。因此，需要重视电气自动化控制中的干扰问题，将研究力度投入于解决电气自动化控制中干扰因素的方案研究。

1电气自动化设备应用中的干扰因素

1.1磁场干扰

磁场干扰是最常见的自动化控制干扰因素，可简单分为两种类型，一种是内部磁场干扰，该类干扰带有长期、持续存在的特点，影响一般较小。如自动化设备工作过程中产生电流，电流较大时产生较强的电磁场，影响自动化设备对信号的识别和读取，从而导致干扰。另一种为外部磁场干扰，外部干扰往往带有随机性和非线性特点，影响可能较大也可能较小。在自动化设备控制作业过程中，附近出现大功率机电设备同步启动的情况，电磁场的强度大，可直接影响设备对信号的读取和指令执行等工作。人员利用无线通信方式进行远程交流等行为，也会一定程度上影响自动化控制，因磁场较小影响较为有限。

1.2共组抗类干扰

在电气自动化控制装置中存在很多的电子回路，而连接不同电子回路的导线，其电阻值和电感应也不相同。对处于运行状态的电气自动化装置来说，当导线中经过回路电流时，会直接影响到导线的电压值，这时不同的回路中就会有经过转换的阻抗压降耦合，进而产生共组抗类干扰问题。干扰电路的长短和横截面的大小以及被干扰因素是影响共组抗类干扰因素的主要原因，如果连接线路的长度比较长，但是其横截面比较小，那么共组抗类干扰因素就很容易对其产生影响。

1.3漏电耦合干扰

漏电耦合干扰实际上是指进行日常自动化设备使用时，出现了电气在接触过程中有漏电问题，漏电耦合干扰不不仅可能在装置外部形成，更可能形成于内部装置。主要产生装置漏电的导火索是外部环境如温度和湿度，电气接触部分出现漏电问题。潮湿的环境容易造成电气的绝缘性降低，如此一来，装置中的部件容易受到水分影响，使得漏电耦合现象出现。

2电气自动化设备干扰问题的屏蔽措施

2.1应用屏蔽设备

屏蔽设备是目前应用于干扰控制的常见设备，包括静电屏蔽、磁场屏蔽等。静电屏蔽一般采用金属设施，在暴露于空气中的设备周围放置若干具有理想导电性能的金属结构物，如铝制品、铜制品等，一般屏蔽设备的导电性能应优于保护对象。结构物的另一端接入地下至少0.8m。在设备工作的过程中，静电持续产生，但由于屏蔽设备导电性能较强，静电产生、富集过后直接被导入地下，不会形成磁场，也因此控制了干扰问题。磁场屏蔽的原理与此接近，一般应用高分子复合材料，以较高的分子密度实现各类电磁信号的阻隔。如在大型车间工作的数字化机场，与其他磁场的阻隔一般取重点保护方式，直接于设备自动化控制处外覆高分子材料，或将自动化控制模块置于远离其他电磁场的部位，实现工作保护。

2.2利用压敏电阻，降低电磁辐射影响

通过使用压敏电阻，能够有效降低电磁辐射产生的影响。同时，可以在电气自动化控制设备部件中安装报警部件，报警部件的作用在于监督设备工作情况，如若设备中出现漏电问题，报警器就会在控制面板中显示出来，管理者通过施行着正确的操作，就能够对其进行有效的调整改善，进而避免干扰问题。另外，最关键的步骤在于电气自动化控制设备的使用中拥有专业的工作技能和丰富的工作经验，充分了解设备的使用原理和工作模式，掌握企业的市场发展动态，及时创新自己的工作方式，提升自己工作技能，进而提升工作效率，实现企业生产的顺利进展。

2.3抗电磁辐射干扰对策

交变电产生的磁场频率相对较高，这就导致电磁辐射的形成，而高频的电磁场会对电气自动化控制装置运行产生阻碍，对于这种情况的产生，可以通过更换的电阻率的金属材料进行改善，通过更换材料，对电磁辐射干扰进行有效控制。低电阻材料有很多，铜和铝都是低电阻材料，将其充分利用到电气自动化控制装置中，能够有效改善电磁辐射对自动化控制装置的干扰，可形成一个屏蔽层。屏蔽层对于磁场有一定的相互作用，磁场和屏蔽层之间会产生一定的涡流反应，这种反应将削弱磁场对自动化控制装置的干扰，从而做到屏蔽干扰源的作用，从长期的实践可以看出，静电屏蔽对屏蔽层构建起到促进作用，通过降低地面与电阻之间的干扰中，有效建立屏蔽层，屏蔽辐射对器材的干扰。此外，对屏蔽层的控制也要采取科学合理的方式，根据实际的场地情况以及电气自动化控制装置的运行情况，进行相应的技术调整，保证屏蔽作用得到充分的发挥，降低电磁场对自动化设备的影响，提高工业化水平。

2.4抗共组抗类干扰对策

在电子回路的公共线路中普遍存在共组抗类干扰，公共接地共组抗干扰、电源共组抗干扰等都是比较常见的共组抗类干扰，解决这类干扰需要调控电源内阻，具体的方法是不断补充电源功率基本容限值。合理的设置数字电路，然后把模拟电路也按照要求进行相应的设置，之后将数字电路和模拟电路在电源的输出端口进行相应的连接，这样就能保护电子自动控制装置不受共组抗类干扰的影响。另外，电源导线和地线之间的横截面要不断扩大，并有效的控制线路的长短，如果电力的输出供应是通过多种电源进行的，那么要有效使得控制地线公用中的横截面，从而能对共组抗干扰控制的成效进行全面的优化。

2.5漏电耦合抗干扰对策

设备元件老化，自身绝缘电阻的性能降低，或者电阻受到外部条件的影响，由于侵蚀等外界条件影响，使其性能降低是设备出现漏电耦合干扰的主要原因。针对这一情况的出现，最有效的解决办法就是及时检查设备元件，定期进行线路的清理，此外还要按时进行设备的维护、维修，保证设备处于干燥的环境内，降低湿度对电气自动化控制装置的影响，改善电气自动化设备的运行环境，降低外界对设备的影响，提高其性能。另外，可使用漏电耦合器抗感染。

结语

“干扰”对电气自动化设备带来的危害，严重影响着设备的“健康”，通过良好的屏蔽措施，可以避免或减少干扰带来的不良影响，可以促使我们的设备少生病。同时，重视干扰问题，可以比较设备的优劣，对用户的使用有着重要意义。

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（作者单位：国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司）